(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造を評価すべき評価部位と、前記評価部位と一体的に結合した単結晶部位とを有する試料に対し複数の角度から電子線を照射して一連の透過電子線による画像を取得し、これらの画像に基づいて前記評価部位の立体構造を再構築する電子線トモグラフィ法であって、
前記評価部位に前記電子線を照射して透過電子顕微鏡像を取得すると共に前記電子線の照射角度を変化させずに前記単結晶部位に前記電子線を照射して電子線回折像を取得する操作をそれぞれの角度毎に行うことにより、一連の前記透過電子顕微鏡像及び前記電子線回折像を取得する工程と、
前記電子線回折像から前記試料への前記電子線の入射方位を求めて前記透過電子顕微鏡像の各々についての投影方向を決定する工程と、
前記透過電子顕微鏡像の各々についての投影方向の情報を用いて、一連の前記透過電子顕微鏡像の位置合わせを行い、前記評価部位の立体構造を再構築する工程と、
を有することを特徴とする電子線トモグラフィ法。
【請求項２】
前記電子線回折像は、前記結晶部位に局所的に収束させた電子線を照射したときに観測される収束電子線回折像であることを特徴とする請求項１に記載の電子線トモグラフィ法。
【請求項３】
前記試料への前記電子線の入射方位の決定は、前記収束電子線回折像に現れるＨＯＬＺ線又は菊池線のパターンを検出することにより行うことを特徴とする請求項２に記載の電子線トモグラフィ法。
【請求項４】
前記透過電子顕微鏡像は、平行な電子ビームを前記評価部位全体に同時に照射して撮影を行う透過電子顕微鏡像であることを特徴とする請求項１に記載の電子線トモグラフィ法。
【請求項５】
前記透過電子顕微鏡像は、局所的に収束させた電子ビームを前記評価部位上を走査させて取得する走査透過電子顕微鏡像であることを特徴とする請求項１に記載の電子線トモグラフィ法。
【請求項６】
構造を評価すべき評価部位と、前記評価部位と一体的に結合した単結晶部位とを有する試料に電子線を照射する電子線照射装置と、
前記試料を保持すると共に、前記試料を少なくとも１軸周りに回転させて前記試料への前記電子線の照射角度を変化させることができる試料保持部材と、
前記試料からの透過電子顕微鏡像及び電子線回折像を検出する検出器と、
前記電子線照射装置、前記試料保持部材、及び前記検出器を制御して、前記評価部位に前記電子線を照射して透過電子顕微鏡像を取得すると共に前記電子線の照射角度を変化させずに前記単結晶部位に前記電子線を照射して電子線回折像を取得する操作を複数の角度で行うことにより、一連の透過電子顕微鏡像及び一連の電子線回折像を取得し、前記電子線回折像から前記透過電子顕微鏡像の各々についての投影方向を決定し、その投影方向の情報を用いて前記一連の透過電子顕微鏡像の位置合わせを行い前記評価部位の立体構造を再構築する制御装置と、
を備えたことを特徴とする電子線トモグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料に様々な角度から電子線を照射して取得した２次元透過電子顕微鏡画像を基に、試料の微細な３次元構造を再構築する電子線トモグラフィ法及び電子線トモグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トモグラフィ法とは、対象物（試料）の投影画像を様々な角度から撮影し、これらの投影画像を基に電子計算機により立体像を構築して、その立体像を観察し、又はその立体像の任意の断面を観察する手法である。例えば、Ｘ線を用いたトモグラフィ法は、医療分野でコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）法として広く利用されている。
【０００３】
近年、ナノメートルオーダーの高い空間分解能で３次元立体構造を観察する手法として、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）又は走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）等の電子顕微鏡を用いた電子線トモグラフィ法が注目されている。電子線トモグラフィ法では、電子顕微鏡に備えられた試料傾斜機構を用いて、試料を例えば１°間隔で回転（傾斜を増加）させながらそれぞれの角度で電子顕微鏡像（ＴＥＭ像又はＳＴＥＭ像）を撮影して一連の２次元投影画像を取得する。この一連（例えば百数十枚）の２次元投影画像を基に、再構築演算を行って立体構造を再構築している。
【０００４】
ところが、高倍率の電子顕微鏡で一連の画像の撮影を行うと、試料を回転させる試料回転機構の精度の制約等から回転軸周りの変位の他にｎｍオーダ又はそれ以上の並進方向の変位の発生が避けられず、それぞれの電子顕微鏡画像が並進方向にずれ、回転軸の位置も不明となってしまう。したがって、再構築演算に先立って、各電子顕微鏡画像が所定の回転軸を中心に回転するかのごとく各画像の並進方向の位置を調える“回転軸の決定”及び“位置合わせ”を正確に行う必要がある。この回転軸の決定及び位置合わせが正確に行われない場合には、画像がずれたまま立体構造が再構築されてしまう。
【０００５】
従来、位置合わせと回転軸の探索のために画像処理を基本とした画像相関法や、予め試料に金コロイド等のマーカ（目印）を分散させておき、このマーカの位置の軌跡から位置合わせと回転軸を決定するマーカ法などが行われていた。ここで、画像相関法とは、参照画像と隣接画像（角度が最も近い画像）との画素データを用いて画像同士の相互相関関数（画像同士の相関の度合いを反映する）を算出し、その相関関数が最大値となるように隣接画像を並進方向に移動させる方法である（非特許文献１）。
【０００６】
その他、電子顕微鏡を用いた電子線トモグラフィ法に関する技術を開示するものとして特許文献１がある。また、試料及びその調整方法を開示するものとして、特許文献２がある。
【非特許文献１】馬場則男、「電子線トモグラフィ再構成の原理」、顕微鏡、社団法人日本顕微鏡学会、平成１６年、第３９巻、第１号、ｐ．４−１０
【特許文献１】特開平８−２９２１６４号公報
【特許文献２】特許第３４３３６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような従来の技術は、試料の傾斜角度を装置の設定値のみで制御し、これが正しいことを前提として解析した。しかし、試料ホルダの機械的精度等によって、試料の傾斜角度に誤差が入るおそれがあり、透過電子顕微鏡像の投影方向に関する情報の更なる精度向上は困難である。このため、回転軸の決定及び位置合わせを正確に行うことができず、再構築演算精度を上げることができない。
【０００８】
本発明の目的は、試料の投影方向に関する情報の精度を向上させることにより、高精度の３次元再構築像を得ることができる電子線トモグラフィ法及び電子線トモグラフィ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、構造を評価すべき評価部位と、前記評価部位と一体的に結合した単結晶部位とを有する試料に対し複数の角度から電子線を照射して一連の透過電子線による画像を取得し、これらの画像に基づいて前記評価部位の立体構造を再構築する電子線トモグラフィ法であって、前記評価部位に前記電子線を照射して透過電子顕微鏡像を取得すると共に前記電子線の照射角度を変化させずに前記単結晶部位に前記電子線を照射して電子線回折像を取得する操作をそれぞれの角度毎に行うことにより、一連の前記透過電子顕微鏡像及び前記電子線回折像を取得する工程と、前記電子線回折像から前記試料への前記電子線の入射方位を求めて前記透過電子顕微鏡像の各々についての投影方向を決定する工程と、前記透過電子顕微鏡像の各々についての投影方向の情報を用いて、一連の前記透過電子顕微鏡像の位置合わせを行い、前記評価部位の立体構造を再構築する工程と、を有することを特徴とする電子線トモグラフィ法が提供される。
【００１０】
すなわち、上記観点では評価すべき評価部位と、この評価部位に対して固定された単結晶部位とを有する試料を用いる。そして、所定の方向から電子線を照射して、評価部位の透過電子顕微鏡像（投影像）を撮り、そのまま試料を回転させずに単結晶部位に電子線を照射して電子線回折像を撮像する。その後、同様な手順で試料の角度（電子線の照射角）を変化させて、試料に様々な角度から電子線を照射して一連の透過電子顕微鏡像及び電子線回折像を取得する。そして、単結晶からの電子線回折像をもとに試料の角度（電子線の角度）を求めることにより、一連の透過電子顕微鏡像の各々について、正確な投影方向を求めることができる。その後、求めた投影方向に基づいて、一連の透過電子顕微鏡像のそれぞれについて回転軸の決定及び位置合わせを行い、立体構造の再構築演算を行う。
【００１１】
上記観点の電子線回折像として収束電子線回折像からＨＯＬＺ線又は菊池線を抽出してＨＯＬＺ線又は菊池線のパターンを検出すれば、少なくとも０．０５度の精度で試料の投影方向を求めることができる。
【００１２】
このように、上記観点によれば正確に決定された試料の投影方向に基づいて、位置合わせ、回転軸決定、及び再構築演算といった再構築演算を行うため、立体構造をより高精度で再構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１４】
（電子線トモグラフィ装置）
以下、図１を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電子線トモグラフィ装置１０について説明する。ここに、図１は、本発明の実施形態に係る電子線トモグラフィ装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、実施形態に係る電子線トモグラフィ装置１０は走査透過電子顕微鏡１１、制御装置１２及び解析装置１３を備えている。以下各部の構成についてさらに説明する。
【００１６】
走査透過電子顕微鏡１１は、電子銃１５、収束レンズ１７、１８、レンズ絞り１９、走査コイル２０、対物レンズ２１、環状暗視野検出器２２、ＣＣＤカメラ２３を備えている。
【００１７】
電子銃１５は、制御装置１２からの信号に応じた加速電圧で電子を加速し、電子線として出力する。電子銃１５の下方には、例えば２段の収束レンズ１７、１８が配置されている。これらの収束レンズ１７、１８は、制御装置１２からの信号に応じて、電子銃１５から放出された電子線から、所望の大きさ且つ所望の電流の電子線のプローブを形成する。
【００１８】
収束レンズ１７、１８の下方には、収束レンズ絞り１９が配置されている。収束レンズ１７、１８により形成された電子線のプローブは不要な広がり部分を持つため、この収束レンズ絞り１９により不要な広がり部分をカットする。
【００１９】
収束レンズ絞り１９の下方には、走査コイル２０及び対物レンズ２１が設けられている。走査コイル２０は、制御装置１２からの信号に応じて、後述する試料ホルダ６に取り付けられた評価部位３ａ又は単結晶部位３ｂ（後述）の表面上を電子線９０が走査するように電子線を屈折する。対物レンズ２１は、制御装置１２からの信号に応じて、評価部位３ａ及び４の表面で焦点が合うように電子線９０を屈曲する。
【００２０】
対物レンズ２１により屈曲された電子線９０は収束されて試料３（後述）に照射される。試料ホルダ６は、少なくとも１軸周りに回転可能になっており、制御装置１２の信号に応じて取り付けられた試料３を所望の角度に傾けることができる。試料３の下方には、環状暗視野検出器２２及びＣＣＤカメラ２３が設けられている。
【００２１】
環状暗視野検出器２２は試料３の評価部位３ａ（図４参照）を透過する電子線を検出する。収束電子線で評価部位３ａを走査すると透過した電子線が環状暗視野検出器２２で検出されるので、環状暗視野検出器２２で継続的に電子線を検出し続けることにより評価部位３ａの走査透過電子顕微鏡像が得られる。環状暗視野検出器２２を用いることにより、結晶性試料を観察する場合であっても、結晶による回折像の影響を少なくすることができ、より正確な走査透過電子顕微鏡像が得られる。
【００２２】
ＣＣＤカメラ２３は、環状暗視野検出器２２の内側を通過する電子線を検出するものであり、具体的には単結晶部位３ｂ（図４参照）の電子線回折像を検出する。尚、ＣＣＤカメラ２３に変えてフィルム等の他の画像検出手段を用いる構成としてもよい。
【００２３】
解析装置１３は環状暗視野検出器２２及びＣＣＤカメラ２３により取得された走査透過電子顕微鏡像および電子線回折像を画像処理する。解析装置１３により、各走査透過電子顕微鏡像の投影方位の決定、回転軸の決定、位置合わせ及び、再構築演算が行われ、評価部位３ａの立体構造が再構築される。
【００２４】
（試料、支持膜及び試料ホルダ）
以下、図２乃至図５を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電子線トモグラフィ装置１０に使用する試料３、支持膜５及び試料ホルダ６について説明する。ここに、図２は、試料ホルダの一例を示す斜視図である。図３は、試料の運搬及び試料ホルダへの固定のために使用する支持膜の一例を示す斜視図である。図４は、実施形態に係る試料及び単結晶並びに照射電子線の様子を示す模式図である。図５（ａ）は、支持膜上に取り付けた試料の一例を示す走査電子顕微鏡像を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す試料を収束イオンビームにより薄層化したものを撮像した走査透過電子顕微鏡像を示す図である。
【００２５】
図２に示すように、試料ホルダ６は、棒状に伸びる部材からなる。その先端側には窓部６ａが設けられている。この窓部６ａの上には試料３が固定された支持膜５（図３参照）が配置される。試料ホルダ６は、電子線が窓部６ａを通って検出器２２、２３に到達するように走査透過電子顕微鏡１１内に配置される。試料ホルダ６は矢印Ｂに示すように１軸周りに回転することができ、試料３に照射される電子線の角度を１軸周りに変化させることができる。尚、本実施形態に使用する試料ホルダはこれに限定されるものではなく、評価部位３ａに対して２軸又は３軸周りに回転させる構成としてもよい。市販されている試料ホルダとして、例えば、Fischione Instrument社製モデル２０００シリーズトモグラフィ試料ホルダ等を使用できる。
【００２６】
評価部位３ａ（及び単結晶部位３ｂ）は、支持膜５上に固定される。支持膜５は、図３に示すように、切り欠きを有する直径３ｍｍ程度の円盤状の薄板であり、測定中のチャージアップを防止する観点から導電性を有する銅、モリブデン、ステンレス等の金属膜から構成される。切り欠き部分の平面５ａ上に評価部位３ａ及び単結晶部位３ｂが配置される。
【００２７】
本実施形態の電子線トモグラフィ法に使用する試料３は、図４に示すように、評価を行うべき評価部位３ａとそれに隣接する単結晶部位３ｂとが一体的に結合するように形成されている。評価部位３ａ及び単結晶部位３ｂは、電子線が透過する方向の厚さＤが数十ｎｍ〜数百ｎｍとなるように形成されている。単結晶部位３ｂは、例えばＳｉ単結晶等で構成され、収束された電子線９０の照射により、透過電子線９２は収束電子線回折（ＣＢＥＤ；Convergent Beam Electron Diffraction）像を生ずる。
【００２８】
図４に示す試料３（評価部位３ａ及び単結晶部位３ｂ）は例えばマイクロサンプリング法（特許文献２等参照）により作製される。一例として以下のように作製することができる。まず、Ｓｉ単結晶基板に収束イオンビーム（Focused Ion Beam；ＦＩＢ）を照射して数μｍ角のＳｉ（単結晶部位３ｂ）を切り出し、このＳｉ（単結晶部位３ｂ）をＣｕ等でできた支持膜５の平面５ａ上に固定する。次に、評価すべき試料４をＳｉ単結晶と同様な手法で切り出し、その評価部位３ａを単結晶部位３ｂの上に固定する。これにより、図５（ａ）に示すように、平面５ａの上に評価部位３ａ及び単結晶部位３ｂの塊が固定される。
【００２９】
次に、支持膜５上に固定した評価部位３ａと単結晶部位３ｂに収束イオンビームを照射して、図４に示すような、電子線トモグラフィ法に適した大きさ（数十ｎｍ〜数百ｎｍ）及び形状（円柱状又は薄板状）に加工して、評価部位３ａ及び単結晶部位３ｂの作製が完了する。必要に応じて、試料３の表面にマーカとしての金コロイド粒子を分散させてもよい。
【００３０】
尚、上述の例では、支持膜５の上に単結晶部位３ｂを配置し、その上に評価部位３ａを固定した例を示したが、その逆に、評価部位３ａを支持膜５上に配置しその上に単結晶部位３ｂを固定する構成としてもよい。また、半導体装置等のように、電子顕微鏡の観察視野範囲内にシリコン基板等の単結晶部位が存在する場合には、評価部位３ａと単結晶部位３ｂとを別々に切り出して張り合わせる必要はない。
【００３１】
（測定手順）
以下、図６を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電子線トモグラフィ法の走査透過電子顕微鏡像及び収束電子線回折像の取得手順について説明する。ここに、図６は、実施形態に係る電子線トモグラフィ法において、一連の電子顕微鏡画像及び電子線散乱像を取得する手順を示すフロー図である。
【００３２】
本実施形態の電子線トモグラフィ法では、様々な角度から撮影した走査透過電子顕微鏡像を取得する。この走査透過電子顕微鏡像の取得は図６に示すように行うことができる。
【００３３】
まず、試料３を取り付けた試料ホルダ６を走査透過電子顕微鏡装置にセットし、走査透過電子顕微鏡の観察条件の設定及び光軸調整を行う（ステップＳ２０）。
【００３４】
次に、評価部位３ａの表面を収束した電子線で走査しながら、透過した電子線９１を環状暗視野検出器２２で検出することにより、走査透過電子顕微鏡像（ＳＴＥＭ像）を取得する（ステップＳ３０）。その後、試料ホルダ６を回転させずに、すなわち、試料３（評価部位３ａ及び単結晶部位３ｂ）の角度を変えずに、収束させた電子線を単結晶部位３ｂの所定の箇所に一定時間照射して、透過した電子線９２をＣＣＤカメラ２３で検出して単結晶部位３ｂの収束電子線回折（ＣＢＥＤ）像を取得する（ステップＳ４０）。
【００３５】
次に、試料ホルダ６を所定の角度（例えば１度）だけ回転させる（ステップＳ５０）。そして、設定された角度範囲内での走査透過電子顕微鏡像及び収束電子線回折像の取得が完了しているか判断し（ステップＳ６０）、完了していない場合には（ＮＯ）ステップＳ３０に戻り、完了している場合には（ＹＥＳ）走査透過電子顕微鏡１０による測定を終了する。
【００３６】
以上の処理により、試料を様々な角度から投影した一連の走査透過電子顕微鏡像及び収束電子線回折像を取得できる。
【００３７】
（データ解析）
以下、図７及び図８を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電子線トモグラフィ法の画像データの処理手順について説明する。ここに、図７は、実施形態に係る電子線トモグラフィ法のデータ解析手順を示すフロー図である。図８は、シリコン単結晶に収束電子線を照射したときに観察されるＨＯＬＺ線の角度依存性を計算により求めた結果を示す図である。
【００３８】
本実施形態に係る画像データ処理は、図７に示すように、まず、取得した一連の収束電子線回折（ＣＢＥＤ）像から、高次ラウエゾーン線（ＨＯＬＺ線：High Order Laue Zone）を抽出する（ステップＳ７０）。次に、検出されたＨＯＬＺ線を計算結果から求めたＨＯＬＺ線と対比して、その収束電子線回折像取得時の電子線の照射角を求める（ステップＳ８０）。ＨＯＬＺ線は、例えばＳｉ単結晶の（１１０）面に垂直な方向を０度として、傾斜角を増大させながら収束電子線を照射すると、図８に示すような像を生じ、電子線の入射角に応じてその像が変化する。このＨＯＬＺ線の像を検出することにより、試料への電子線の入射角を少なくとも０．０５度の精度で判別することができ、評価部位３ａと電子線との角度を正確に決定することができる。これにより、評価部位３ａ上で電子線を走査して得られた走査透過電子顕微鏡像が、評価部位３ａをどの角度から観察しているかといった、投影方向を厳密に決定することができる（ステップＳ９０）。
【００３９】
次に、一連の走査透過電子顕微鏡像について、投影方向の情報と、画像処理を併用して、回転軸の探索及び位置合わせを行う（ステップＳ１００）。回転軸の探索及び位置合わせの手法は、例えば以下の方法で行うことができる。
【００４０】
位置合わせは、まず０度の走査透過電子顕微鏡像を参照画像に用い、それとプラス方向又はマイナス方向の最初の（最も角度差の小さな）回転画像との間で画像相関処理を行う（非特許文献１参照）。この画像相関処理では、回転画像側を参照画像との角度差分だけ回転させた後、参照画像と回転画像との相関関数を求め、その相関関数が最大となるように回転画像側を並進移動させる。次に、この位置合わせができた回転画像を参照画像に用い、最も角度差の小さな別の回転画像との間で画像相関処理を行う。このようにして一連の走査透過電子顕微鏡像の全てについて位置合わせを行うことができる。従来の画像相関法では、角度ズレ量を変数として相関関数を計算していたが、本実施形態の電子線トモグラフィ法によれば、試料３の傾斜角度及び角度ズレを測定により求めた値に固定して相関関数を計算することができるため、位置合わせの精度が向上する。
【００４１】
回転軸の決定は、まず、各投影方向の走査透過電子顕微鏡像から複数の特徴点を自動的に検出する。次に、この特徴点にステレオ視差測定法を適用することにより、各対応点の３次元座標を求める。そして対応点の軌跡を求め、この軌跡の誤差が最小の点として求めることができる（非特許文献１参照）。上述のように本実施形態の電子線トモグラフィ法によれば、試料３の傾斜角度が正確に求まるため、ステレオ視差測定法で求めた各対応点の３次元座標を正確に求めることができ、より高精度に回転軸を求めることができる。
【００４２】
最後に、位置合わせされた一連の走査透過電子顕微鏡像及び回転軸及び投影方向の情報に基づいて評価部位３ａの立体構造の再構築演算を行う（ステップＳ１１０）。尚、再構築演算については、非特許文献１や特許文献１等に記載された手法で行うことができる。
【００４３】
尚、本実施形態は上述の例に限られず、収束電子線回折像から菊池線を抽出して菊池線のパターンを用いて単結晶部位３ｂへの電子線の照射角を求めるようにしてもよい。ここに、図９はシリコン単結晶に収束電子線を照射したときに観察される菊池線の角度依存性を計算により求めた結果を示す図である。単結晶部位３ｂとしてのシリコン単結晶の（１１０）面に垂直な方向を０度とし、傾斜角を増大させながら収束電子線を照射したときに観測される菊池線は、図９に示すような像を生じ、電子線の入射角に応じてその像が変化する。これにより、単結晶部位３ｂへの収束電子線回折像から得られる菊池線のパターンを検出することによっても少なくとも０．０５度程度の精度で単結晶部位３ｂへの電子線の照射角度、すなわち、評価部位３ａの投影方向を決定することができる。
【００４４】
以上のように本実施形態の電子線トモグラフィ法によれば、評価部位３ａに固定された単結晶部位３ｂの収束電子線回折像からＨＯＬＺ線又は菊池線を検出してこれに基づいて、評価部位３ａの走査電子顕微鏡像の投影方向を正確に（少なくとも０．０５度精度で）決定することができる。また、試料３が支持膜５に傾いて固定されてしまった場合や、回転軸が試料３の内部に存在せずに偏心している場合（試料３がきれいに回転していない場合）でも収束電子線回折像を用いて正確な投影方向を得ることができるため、その透過電子顕微鏡画像を立体構造の解析に利用することができる。
【００４５】
したがって、試料傾斜角度の決定、位置合わせ、回転軸の決定をより正確に行うことができ、再構築演算の精度が向上し、より精度の高い立体像を得ることができる。
【００４６】
（その他の実施形態）
上記の実施形態では、評価部位３ａ及び単結晶部位３ｂを１軸周りに回転させて、走査電子顕微鏡像及び収束電子線回折像を取得していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、試料を２軸又は３軸周りに回転させて走査電子顕微鏡像及び収束電子線回折像を取得する構成としてもよい。これにより、走査透過電子顕微鏡像を取得できる角度領域が増大し、情報欠落領域を減少させることができる。
【００４７】
また、上記実施形態の走査電子顕微鏡装置１１では、評価部位３ａに収束した電子線を照射して透過した電子を環状暗視野検出器によって検出する構成としていたが、これ以外にも、評価部位３ａ全体に同時に電子線を照射して透過電子顕微鏡像をＣＣＤカメラ等で取得するように構成して透過電子顕微鏡像を得る構成としてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では試料３と電子線の照射角を決定するために、単結晶部位３ｂの収束電子線回折像を用いていたが、これに変えて、単結晶部位３ｂに収束していない電子線を照射して得られる、スポット状の通常の電子線回折像を用いて電子線の照射角を決定する構成としてもよい。この場合には、収束電子線回折像を用いて決定する場合よりも角度精度が低下するが、試料３の投影方向を画像処理を行わずに決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電子線トモグラフィ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係る電子線トモグラフィ装置に使用する試料ホルダの外観を示す斜視図である。
【図３】図４は、実施形態の試料を取り付ける支持膜の一例を示す斜視図である。
【図４】図３は、走査透過電子顕微鏡像と収束電子線回折像の撮像方法を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）は、支持膜上に試料を取り付けた段階の走査電子顕微鏡像の一例を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す試料を収束イオンビームにより薄層化した後、走査透過電子顕微鏡で撮像した画像の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る電子線トモグラフィ法の手順を示すフロー図である（その１）。
【図７】図７は、実施形態に係る電子線トモグラフィ法の手順を示すフロー図のである（その２）。
【図８】図８は、シリコン単結晶に収束電子線を照射したときに観察されるＨＯＬＺ線の角度依存性を計算により求めた結果を示す図である。
【図９】図９は、シリコン単結晶に収束電子線を照射したときに観察される菊池線の角度依存性を計算により求めた結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
３…試料、３ａ…評価部位、３ｂ…単結晶、５…支持膜、５ａ…断面、６…試料ホルダ、６ａ…窓部、１０…電子線トモグラフィ装置、１１…走査透過電子顕微鏡、１２…制御装置、１３…解析装置、１５…電子銃、１７…収束レンズ、１８…収束レンズ、１９…収束レンズ絞り、２０…走査コイル、２１…対物レンズ、２２…環状暗視野検出器、２３…ＣＣＤカメラ、９０…電子ビーム、９１…透過電子線、９２…回折電子線。
【図１】
0005309552.tif 000002
【図２】
0005309552.tif 000003
【図３】
0005309552.tif 000004
【図４】
0005309552.tif 000005
【図５】
0005309552.tif 000006
【図６】
0005309552.tif 000007
【図７】
0005309552.tif 000008
【図８】
0005309552.tif 000009
【図９】
0005309552.tif 000010